(57)【要約】【課題】偏光分離方式の光学センサに対して適正発光量の調整を確実に行えるようにすること。【課題手段】発光素子が発した光の反射光を２つの受光素子により偏光分離して受光し、各受光素子からの出力の差成分をセンサ出力とした偏光分離方式の光学センサにおける適正発光量の調整方法であって、発光素子に与える信号電圧を段階的に増加させて発光量を増加させ、信号電圧の増加に対応してセンサ出力ＯＵＴが増加する範囲である出力増加範囲ＺＨを探索し、探索された出力増加範囲ＺＨの範囲内において、信号電圧を所定の起点から所定の大きさずつ段階的に増加させ、センサ出力ＯＵＴが適正範囲となる信号電圧を検出する。【選択図】      図７
2006047200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子が発した光の反射光を２つの受光素子により偏光分離して受光し、各受光素子からの出力の差成分をセンサ出力とした偏光分離方式の光学センサにおける適正発光量の調整方法であって、
前記発光素子に与える信号電圧を段階的に増加させて発光量を増加させ、信号電圧の増加に対応して前記センサ出力が増加する範囲である出力増加範囲を探索し、
探索された出力増加範囲の範囲内において、前記信号電圧を所定の起点から所定の大きさずつ段階的に増加させ、前記センサ出力が適正範囲となる前記信号電圧を検出する、
ことを特徴とする光学センサにおける適正発光量の調整方法。
【請求項２】
発光素子が発した光の反射光を２つの受光素子により偏光分離して受光し、各受光素子からの出力の差成分をセンサ出力とした偏光分離方式の光学センサにおける適正発光量の調整方法であって、
前記発光素子に与える信号電圧を段階的に増加させて発光量を増加させ、信号電圧の増加に対応して前記センサ出力が増加する範囲である出力増加範囲を探索する第１のステップと、
前記第１のステップにおいて前記発光素子に与えた段階的な複数の信号電圧のうち、前記センサ出力が適正範囲を超え且つ前記適正範囲に最も近接するときの信号電圧の値である第１の信号電圧値と前記センサ出力が前記適正範囲に達することなく且つ前記適正範囲に最も近接するときの信号電圧の値である第２の信号電圧値とを検出する第２のステップと、
前記第１の信号電圧値と前記第２の信号電圧値との間において、前記信号電圧を所定の起点から所定の大きさずつ段階的に増加させ、前記センサ出力が前記適正範囲となる前記信号電圧を検出する第３のステップと、
を有することを特徴とする光学センサにおける適正発光量の調整方法。
【請求項３】
前記第３のステップにおいて、前記前記第１の信号電圧値と前記第２の信号電圧値との中間を前記所定の起点とする、
請求項２記載の光学センサにおける適正発光量の調整方法。
【請求項４】
前記第３のステップにおいて、前記前記第１の信号電圧値と前記第２の信号電圧値との差の４分の１を前記所定の大きさとする、
請求項２または３記載の光学センサにおける適正発光量の調整方法。
【請求項５】
発光素子が発した光の反射光を２つの受光素子により偏光分離して受光し、各受光素子からの出力の差成分をセンサ出力とした偏光分離方式の光学センサにおける適正発光量の調整装置であって、
前記発光素子に与える信号電圧を段階的に増加させて発光量を増加させ、信号電圧の増加に対応して前記センサ出力が増加する範囲である出力増加範囲を探索する手段と、
探索された出力増加範囲の範囲内において、前記信号電圧を所定の起点から所定の大きさずつ段階的に増加させ、前記センサ出力が適正範囲となる前記信号電圧を検出する手段と、
を有することを特徴とする光学センサにおける適正発光量の調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子が発した光の反射光を２つの受光素子により偏光分離して受光し、各受光素子からの出力の差成分をセンサ出力とした偏光分離方式の光学センサにおける適正発光量の調整方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリンタや複写機などの画像形成装置においては、感光体およびトナーの疲労や経時変化、装置の周辺における温度や湿度の変化などに起因して、形成した画像の濃度が変化することがある。そこで、従来より、帯電バイアス、現像バイアス、または露光量などを適宜調整することによって画像濃度を安定化する画像調整技術が種々提案されている。
【０００３】
例えば、感光体や中間転写体などの像担持体上にトナーパッチを形成し、形成したトナーパッチのトナー付着量（濃度）を光学センサで検出し、その検出値から、最適の帯電バイアス、現像バイアス、または露光量などを求めて設定し、画像濃度を安定化する。
【０００４】
このような画像調整に用いられる光学センサは、発光素子および受光素子を有し、発光素子から発した光でトナーパッチを照射する。その反射光を受光素子により受光し、受光量に応じた出力をセンサ出力（検出値）とする。センサ出力の大小によってトナー付着量を推測する。トナーパッチの照射には、主として赤外光や可視光が用いられる。
【０００５】
一般に、トナーパッチに光を照射すると、像担持体裸面では正反射が生じるが、トナーが付着した部分（トナー部）においてはトナー表面の凹凸によって乱反射が生じる。したがって、光学センサの受光素子が受光する反射光には、像担持体裸面での正反射による反射光と、トナー表面での乱反射による乱反射光とが混ざった状態となる。そのため、トナーパッチによる反射光の量を直接にセンサ出力とした場合では、トナー付着量が中濃度の場合において像担持体裸面で反射する光の量と、トナー付着量が高濃度の場合においてトナー部で反射する光の量とが一致することがある。そうすると、濃度が異なるにも係わらず光学センサのセンサ出力は同一となってしまう。その結果、中濃度と高濃度とを識別することができなくなる。
【０００６】
そこで、そのような現象を回避するために、可視光型や赤外光型の偏光分離方式のセンサがしばしば用いられる。偏光分離方式の光学センサは、発光素子が発した光の反射光を２つの受光素子により偏光分離して受光し、各受光素子からの出力の差成分をセンサ出力とする。すなわち、受光素子として、Ｐ波成分とＳ波成分とを別個に受光する２つの受光素子を用い、トナーパッチからの反射光を偏光分離して受光する（特許文献１）。
【０００７】
Ｐ波成分とＳ波成分とに分離することによって、反射光は、像担持体裸面での正反射によるＰ波成分とＳ波成分、トナー部での乱反射によるＰ波成分とＳ波成分、というように分類することができる。
【０００８】
トナー部で生じる乱反射光は、あらゆる方向にランダムに反射するため、乱反射光のＰ波成分の大きさとＳ波成分の大きさとは、完全に同一ではないがほぼ同じとなる。したがって、Ｐ波成分とＳ波成分との差を演算することによって、トナー部による乱反射光の成分を低減することができる。この場合は、トナー付着量とセンサ出力との関係を示すトナー付着量検出特性曲線は単調減少関数となる。このように、特許文献１の光学センサでは、トナー部での乱反射光の成分を低減させ、Ｐ−Ｓ出力によって像担持体裸面からの反射光のみを検出してセンサ出力とする。
【０００９】
さて、画像調整を実施するに当たり、光学センサでトナーパッチの濃度を検出する前に、像担持体裸面に対して決められた適正範囲のセンサ出力が得られるよう、発光素子の発光量を適正とするための調整または制御が行われる。
【００１０】
従来における適正発光量の調整方法として、像担持体裸面に対して発光素子を発光させた状態で、発光量を段階的に増加させながらセンサ出力を検出し、その検出結果から、センサ出力が適正範囲内に入るような発光量を探索する方法、または、バイナリーサーチ方式によって発光量を変化させ、適正範囲に入るセンサ出力が得られるまで繰り返す方法がある。
【特許文献１】特開２００２−３１０９０１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが、バイナリーサーチ方式によって発光量が適正範囲となるように正しく調整できるのは、発光素子の発光量と像担持体裸面でのセンサ出力とが単調な関係である場合に限られる。
【００１２】
すなわち、発光素子の発光量に対する受光素子の受光量が大きくなると、初めのうちは受光素子の出力が増加していく。但し、受光素子に検出限界がある場合は、さらに発光量を大きくするとある量以上の光を受けても出力値が一定となって飽和する。
【００１３】
そのため、Ｐ波成分を受光する受光素子の出力とＳ波成分を受光する受光素子の出力との差を演算する偏光分離Ｐ−Ｓ出力方式では、発光量が小さいうちはセンサ出力が増加するが、発光量をさらに大きくすると、センサ出力が逆に低下していく（図３参照）。その結果、発光量が最大となったときには、センサ出力が０となってしまう（図４参照）。また、偏光分離方式の光学センサでは、ある限界値以上の出力を出さないような回路構成となっていることが多く、センサ出力がある点で飽和する（図４参照）。
【００１４】
このような特性を持つ光学センサに対して、バイナリーサーチ方式によって目標とする適正発光量の調整を行う場合を考える。
【００１５】
すなわち、目標とするセンサ出力の適正範囲より小さい値を検出した場合には、次の検出で発光量を増やして発光させる。ここで、バイナリーサーチ方式のステップが大きい場合は、センサ出力が低下してしまう発光量過多となり、再び、センサ出力の適正範囲より低い値を検出してしまう。このときは、検出値が適正範囲より低いため、またさらに発光量を増やして発光させてしまうことになる。このような処理を繰り返すことで、所定の回数だけバイナリーサーチ方式による調整を繰り返しても、発光量を目標とする適正範囲内に入るように調整できないという問題が生じる（図５参照）。
【００１６】
一方、ステップを小さくすると、バイナリーサーチ方式で発光量を増やしたとしても、光学センサの飽和出力を検出して発光量を小さくするような処理が入るため、発光量過多とはならない。しかし、耐久時や像担持体上のキズなどによって光学センサの発光量に対するセンサ出力が低くなった場合には、限られた所定の回数だけ発光量を増やしていってもセンサ出力が目標とする適正範囲に達しないということが起こりうる。つまり、この場合にも、発光量を適正発光量とする調整はできない。
【００１７】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、偏光分離方式の光学センサに対して適正発光量の調整を確実に行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係る方法は、発光素子が発した光の反射光を２つの受光素子により偏光分離して受光し、各受光素子からの出力の差成分をセンサ出力とした偏光分離方式の光学センサにおける適正発光量の調整方法であって、まず、前記発光素子に与える信号電圧を段階的に増加させて発光量を増加させ、信号電圧の増加に対応して前記センサ出力が増加する範囲である出力増加範囲を探索する。探索された結果に基づいて、バイナリーサーチ方式によって適正発光量を調整する。つまり、探索された出力増加範囲の範囲内において、前記信号電圧を所定の起点から所定の大きさずつ段階的に増加させ、前記センサ出力が適正範囲となる前記信号電圧を検出する。
【００１９】
また、前記発光素子に与える信号電圧を段階的に増加させて発光量を増加させ、信号電圧の増加に対応して前記センサ出力が増加する範囲である出力増加範囲を探索する第１のステップと、前記第１のステップにおいて前記発光素子に与えた段階的な複数の信号電圧のうち、前記センサ出力が適正範囲を超え且つ前記適正範囲に最も近接するときの信号電圧の値である第１の信号電圧値と前記センサ出力が前記適正範囲に達することなく且つ前記適正範囲に最も近接するときの信号電圧の値である第２の信号電圧値とを検出する第２のステップと、前記第１の信号電圧値と前記第２の信号電圧値との間において、前記信号電圧を所定の起点から所定の大きさずつ段階的に増加させ、前記センサ出力が前記適正範囲となる前記信号電圧を検出する第３のステップとを有する。
【００２０】
好ましくは、前記第３のステップにおいて、前記前記第１の信号電圧値と前記第２の信号電圧値との中間を前記所定の起点とする。
【００２１】
また、前記第３のステップにおいて、前記前記第１の信号電圧値と前記第２の信号電圧値との差の４分の１を前記所定の大きさとする。
【００２２】
本発明において、信号電圧には、種々の形態の信号、電流、および電力が含まれる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、偏光分離方式の光学センサに対して適正発光量の調整を確実に行うことができる。
【００２４】
請求項２の発明によると、第３のステップにおいて検出する範囲がさらに狭くなり、より確実に適正発光量の調整を行うことができる。
【００２５】
請求項３および４の発明によると、最も短い回数で目標である適正範囲に到達することができ、適正発光量の調整をより高速で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は本発明の調整方法に用いる光学センサ３の構成を示す図、図２は光学センサ３の電気回路を示す図、図３は像担持体裸面での光学センサ３の発光量と受光素子出力との関係を示す図、図４は像担持体裸面での光学センサ３の発光量とセンサ出力との関係を示す図、図５はバイナリーサーチ方式による検出結果を示す図である。
【００２７】
本実施形態では、画像形成装置のプリントエンジンの像担持体ＺＴに形成されるトナーパッチの濃度を検出するために取り付けられた光学センサ３を例に説明する。像担持体ＺＴは、電子写真プロセスのための感光体または中間転写ベルトなどである。
【００２８】
図１において、光学センサ３は、発光素子１１、受光素子１２ｐ，１２ｓ、および偏光板１３ｐ，１３ｓなどがハンジングに収納されて構成される。光学センサ３は、像担持体ＺＴの所定の箇所を検出するように取り付けられている。発光素子１１からは光が発せられ、像担持体ＺＴの表面で反射され、受光素子１２ｐ，１２ｓにより受光される。
【００２９】
一方の受光素子１２ｐは、発光素子１１が発した光の反射光のうちのＰ波成分を受光する。他方の受光素子１２ｓは、発光素子１１が発した光の反射光のうちのＳ波成分を受光する。なお、Ｐ波成分とは像担持体ＺＴに対して平行な振動成分をいい、Ｓ波成分とはＰ波成分に対して垂直な振動成分をいう。
【００３０】
トナーパッチＴＰは、画像濃度制御時において、像担持体ＺＴの表面の所定の矩形領域に所定の濃度となるように形成される。トナーパッチＴＰは、図１０に示すように、トナーが付着したトナー部ＴＢと、トナーが付着せずに像担持体ＺＴの表面が露出した像担持体裸面ＲＭとを有する。従来技術の項で述べたように、発光素子１１が発した光は、像担持体裸面ＲＭでは正反射し、トナー部ＴＢでは乱反射する。
【００３１】
図２に示すように、光学センサ３は、受光素子１２ｐ，１２ｓの出力を増幅する増幅回路１４ｐ，１４ｓ、および演算回路１５、１６などを有する。
【００３２】
受光素子１２ｐ，１２ｓの出力は増幅回路１４ｐ，１４ｓで増幅され、Ｐ波成分の検出出力（Ｐ波出力）ＥｐまたはＳ波成分の検出出力（Ｓ波出力）Ｅｓとして演算回路１５に入力される。演算回路１５において、Ｐ波成分からＳ波成分が引き算され、差成分（Ｐ−Ｓ）を得る。
【００３３】
なお、このとき、差成分（Ｐ−Ｓ）が負の値になることがある。しかし、光学センサ３の出力（センサ出力）ＯＵＴは、回路上、負の値になることはないので、光学センサ３の電源をオンにすると、発光素子１１が発光していない状態でも、Ｐ波成分からＳ波成分を引き算したときに、少量のオフセット値が与えられて出力されるようになっている。これにより、高濃度のトナーパッチＴＰを検出した場合でも、センサ出力ＯＵＴが常に正の値になるようになっている。センサ出力ＯＵＴは、ある値を超えると飽和してそれ以上大きくならないような回路構成となっている。つまり、センサ出力ＯＵＴは、飽和出力を超えると全て飽和出力となる。
【００３４】
図３に示すように、発光素子１１の発光量を０から増加させていくと、当初、Ｐ波出力ＥｐおよびＳ波出力Ｅｓともに直線的に増加する。このとき、Ｐ波出力Ｅｐの増加分の方がＳ波出力Ｅｓの増加分よりも大きい。しかし、Ｐ波出力ＥｐおよびＳ波出力Ｅｓともに、受光素子検出限界になると、それ以上は増大することなく、飽和出力を維持する。差成分（Ｐ−Ｓ）は、当初は増加するが、Ｐ波出力Ｅｐが飽和した時点から減少し始め、Ｓ波出力Ｅｓが飽和した時点で０となる。
【００３５】
したがって、図４に示すように、発光素子１１の発光量を０から増加させていくと、当初はセンサ出力ＯＵＴも直線的に増加するが、受光素子検出限界になるとセンサ出力ＯＵＴは飽和し、しばらく飽和出力ＯＵＴＨを維持した後、減少して０になる。なお、本実施形態において、センサ出力ＯＵＴの飽和出力は２５５とされている。つまり、センサ出力ＯＵＴの範囲は０〜２５５である。
【００３６】
このように、光学センサ３は、像担持体裸面ＲＭ対して発光させると、発光量が小さいうちはセンサ出力ＯＵＴが増加していくが、Ｓ波出力Ｅｓが受光素子検出限界となる発光量になるとセンサ出力ＯＵＴは０となる。
【００３７】
本実施形態の調整方法では、このような特性を有する光学センサ３に対して、発光量過多とならない範囲で発光量を調整し、像担持体裸面でのセンサ出力ＯＵＴが目標とする適正範囲内に入るようにする。
【００３８】
因みに、バイナリーサーチ方式のみで調整を行った場合には、発光量を目標とする適正範囲内に入るように調整できないことがある。すなわち、図５に示すように、４回のバイナリーサーチＢＳ１〜４を行った場合に、１回目のバイナリーサーチＢＳ１ではセンサ出力ＯＵＴの適正範囲ＴＨより低い値を検出するとして、各ステップＳＰ１〜３が大きいので、２回目のバイナリーサーチＢＳ２でもセンサ出力ＯＵＴの適正範囲ＴＨより低い値を検出してしまう。その結果、調整を繰り返しても発光量が目標とする適正範囲内ＴＨに入らない。
【００３９】
図６は本発明に係る適正発光量の調整装置２の構成を示すブロック図、図７は調整装置２による初期操作の結果の例を示す図、図８は図７に示す初期操作の後に行うバイナリーサーチ方式の初期ステップを説明する図、図９は調整装置２による初期操作の結果の他の例を示す図、図１０はトナーパッチＴＰの例を示す図である。
【００４０】
図６において、調整装置２は、初期操作処理部２１および検出処理部２２を有する。
【００４１】
初期操作処理部２１は、光学センサ３の発光素子１１に与える信号電圧Ｖｒｅｆを段階的に増加させて発光量を増加させ、信号電圧Ｖｒｅｆの増加に対応してセンサ出力ＯＵＴが増加する範囲である出力増加範囲を探索する。
【００４２】
初期操作処理部２１は、また、発光素子１１に与えた段階的な複数の信号電圧Ｖｒｅｆのうち、センサ出力ＯＵＴが適正範囲を超え且つ適正範囲に最も近接するときの信号電圧Ｖｒｅｆの値である第１の信号電圧値とセンサ出力ＯＵＴが適正範囲に達することなく且つ適正範囲に最も近接するときの信号電圧Ｖｒｅｆの値である第２の信号電圧値とを検出する。
【００４３】
検出処理部２２は、探索された出力増加範囲の範囲内において、または第１の信号電圧値と第２の信号電圧値とが検出されたときはその間において、信号電圧Ｖｒｅｆを所定の起点から所定の大きさずつ段階的に増加させ、センサ出力ＯＵＴが適正範囲ＴＨとなる信号電圧Ｖｒｅｆを検出する。検出処理部２２では、バイナリーサーチ方式によって信号電圧Ｖｒｅｆを検出する。
【００４４】
さて、光学センサ３の発光素子１１に与える実際の電圧または電流を制御する信号電圧ＶｒｅｆをＸ（０−２５５）とする。信号電圧Ｖｒｅｆを上げることで発光素子１１の発光量が大きくなるので、Ｘは発光素子１１の発光量に対応することになる。また、像担持体裸面でのセンサ出力ＯＵＴのデジタル表示値をＹとし、Ｘに対するＹを「ＹＸ」として表す。光学センサ３の飽和出力におけるＹは、
Ｙ＞２５０
であり、目標とするセンサ出力ＯＵＴの適正範囲ＴＨを、
Ｙ＝２３０±５
とする。
【００４５】
図７において、初期操作により、信号電圧Ｖｒｅｆを０近辺から所定のステップでｎ段階に増加させ、発光量を増加させてそれぞれの信号電圧Ｖｒｅｆに対するセンサ出力ＯＵＴを検出する。ここでの例では、信号電圧Ｖｒｅｆを、それぞれ、１、１７、３３、４９、６５としている。つまり、ステップを１６とし、５段階（ｎ＝５）で信号電圧Ｖｒｅｆを増加させながら初期操作を行い、初期操作結果ＳＳ１〜５を得ている。ステップを１６としたのは、飽和出力を示す発光量のステップに着目し、量産を想定したＮ数の実験結果から、１６ステップあれば多くの場合に確実に飽和出力を検出できることが判明したからである。
【００４６】
その結果、信号電圧Ｖｒｅｆの増加に対応してセンサ出力ＯＵＴが増加する範囲である出力増加範囲ＺＨが探索される。つまり、出力増加範囲ＺＨにおいては、センサ出力ＯＵＴは低下することなく増加し続ける。出力増加範囲ＺＨを探索することで、センサ出力ＯＵＴが飽和出力（ピーク）を超える手前で適正発光量を決定することが可能になる。
【００４７】
また、この例では、初期操作に用いた信号電圧Ｖｒｅｆに基づいて、適正範囲ＴＨを含んだ狭い探索範囲ＮＨが得られる。図７の例では、４回目の初期操作結果ＳＳ４と５回目の初期操作結果ＳＳ５に用いた信号電圧Ｖｒｅｆに間に、適正範囲ＴＨに対応する信号電圧Ｖｒｅｆがあることが分かる。４回目の初期操作結果ＳＳ４の信号電圧Ｖｒｅｆは、センサ出力ＯＵＴが適正範囲ＴＨに達することなく且つ適正範囲ＴＨに最も近接するときの信号電圧Ｖｒｅｆであり、５回目の初期操作結果ＳＳ５の信号電圧Ｖｒｅｆは、センサ出力ＯＵＴが適正範囲ＴＨを超え且つ適正範囲ＴＨに最も近接するときの信号電圧Ｖｒｅｆである。このような狭い探索範囲ＮＨの信号電圧Ｖｒｅｆが得られることにより、検出処理部２２での検出処理がより容易となり、より確実に迅速に適正範囲ＴＨを検出することができる。
【００４８】
すなわち、上に述べた初期操作で検出したＹ１、Ｙ１７、Ｙ３３、Ｙ４９、Ｙ６５の５点のうち、少なくとも１つが２５０以上である場合は、飽和出力に達するまでに目標の適正範囲を挟めたことになる。ここで、Ｙ１、Ｙ１７、Ｙ３３、Ｙ４９、Ｙ６５のうち、Ｙが２５０を越える最初の点である初期操作結果ＳＳ５を「ｂ」とする。次に、目標とする適正範囲ＴＨよりも低い点を決めるために、ｂより小さいＸのうちでＹが２３０を越さない最後の点である初期操作結果ＳＳ４を「ａ」とする。そうすると、
ａ＜Ｘ＜ｂ
の探索範囲ＮＨの中に目標となる適正範囲ＴＨが存在することとなる。
【００４９】
初期操作処理部２１で初期操作を行った後に、検出処理部２２でバイナリーサーチ方式によってセンサ出力ＯＵＴの適正範囲ＴＨを検出する。
【００５０】
図７の例において、ａからｂまでの探索範囲ＮＨにおいて、その中心を初期値とし、その間隔の１／４を初期ステップとしてバイナリーサーチ方式を開始する。具体的には、図８に示すように、バイナリーサーチ方式の初期値を（ａ＋ｂ）／２、初期ステップを（ｂ−ａ）／４とする。このようにすると、最も短い回数で目標である適正範囲ＴＨに到達することができる。
【００５１】
また、図９に示すように、Ｙ１、Ｙ１７、Ｙ３３、Ｙ４９、Ｙ６５の全てが２５０未満である場合には、光学センサ３の発光量に対するセンサ出力ＯＵＴが低い場合であるから、発光量を初期ステップだけ増やしてもセンサ出力ＯＵＴが低下しなくなる。そのため、初期値＝３２、初期ステップ＝３２としてバイナリーサーチ方式を行っても、適正範囲ＴＨを越えるような発光量になったときには飽和出力を検出して発光量を下げる処理が必ず入るので、十分に目標とする適正範囲ＴＨに入るように調整することが可能である。
【００５２】
なお、所定の回数だけバイナリーサーチ方式を繰り返しても、適正範囲ＴＨに入らない場合は、バイナリーサーチ方式を行った所定の回数の中で、適正範囲ＴＨ以外の１０２以上で２４０未満の範囲で、最も適正範囲ＴＨに近いセンサ出力ＯＵＴを示す発光量とする。バイナリーサーチ中の全ての発光量で、センサ出力ＯＵＴが１０２以上で２４０未満に入らない場合は、Ｃａｕｔｉｏｎ表示（警告表示）を出して前回に設定した値とする。
【００５３】
次に、適正発光量の調整方法の例をフローチャートに基づいて説明する。
【００５４】
図１１は発光量の調整方法の第１の例を示すフローチャート、図１２および図１３は発光量の調整方法の第２の例を示すフローチャートである。
【００５５】
図１１において、第１ステップでは、発光素子１１に与える信号電圧Ｖｒｅｆを段階的に増加させて発光量を増加させ、信号電圧Ｖｒｅｆの増加に対応してセンサ出力ＯＵＴが増加する範囲である出力増加範囲を探索する（＃１１）。第２ステップでは、発光素子１１に与えた段階的な複数の信号電圧Ｖｒｅｆのうち、センサ出力ＯＵＴが適正範囲を超え且つ適正範囲に最も近接するときの信号電圧Ｖｒｅｆの値である第１の信号電圧値とセンサ出力ＯＵＴが適正範囲に達することなく且つ適正範囲に最も近接するときの信号電圧Ｖｒｅｆの値である第２の信号電圧値とを検出する（＃１２）。第３ステップでは、第１の信号電圧値と第２の信号電圧値との間において、信号電圧Ｖｒｅｆを所定の起点から所定の大きさずつ段階的に増加させ、センサ出力ＯＵＴが適正範囲ＴＨとなる信号電圧Ｖｒｅｆを検出する（＃１３）。
【００５６】
図１２および図１３において、初期値１、ステップ１６で５点について初期操作による検出を行う（＃２１）。Ｘは、例えば、１、１７、３３、４９、６５とする。初期操作で検出したＹ１、Ｙ１７、Ｙ３３、Ｙ４９、Ｙ６５の５点のうち、少なくとも１つが２５０以上である場合は（＃２２でイエス）、そのうちのＹが２５０を越える最初の点を「ｂ」とする（＃２３）。ｂより小さいＸのうちでＹが２３０を越さない最後の点を「ａ」とする（＃２４）。バイナリーサーチ方式における初期値Ｘを（ａ＋ｂ）／２、初期ステップαを（ｂ−ａ）／４とする（＃２５）。ステップ＃２２でノーであった場合には、初期値Ｘを３２、初期ステップαを３２とする（＃２６）。
【００５７】
変数ｉに０を設定する（＃２７）。Ｙ（０）が２３０より大きいときは（＃２８でイエス）、（Ｘ−α）をＸとする（＃２９）。Ｙ（０）が２３０以下のときは（＃２８でノー）、（Ｘ＋α）をＸとする（＃３０）。
【００５８】
Ｙが目標の適正範囲（２３０±５）に入っている場合は（＃３１でイエス）、そのＸを適正な発光量を示す信号電圧Ｖｒｅｆとして決定する（＃３８）。
【００５９】
ステップ＃３１でノーの場合には、ｉを１つインクリメントし（＃３２）、次の条件を判断する（＃３３）。
【００６０】
〔Ｙ（ｉ）−２３０〕〔Ｙ（ｉ−１）−２３０〕＞０
条件が成立すれば（＃３３でイエス）、Ｘ＋αをＸとする（＃３５）。条件が成立しない場合には（＃３３でノー）、αを２分の１にして（＃３４）、ステップ＃３５で（Ｘ＋α）をＸとする。これを変数ｉが７になるまで繰り返す（＃３６）。
【００６１】
Ｙが目標の適正範囲（２３０±５）に入っている場合は（＃３６および３７でイエス）、そのＸを適正な発光量を示す信号電圧Ｖｒｅｆとして決定する（＃３８）。Ｙが目標の適正範囲（２３０±５）に入っていない場合は（＃３７でノー）、８個の点のうち少なくとも１つの点のＹが１０２以上で２４０未満である場合に（＃３９でイエス）、Ｙが２３０に最も近い点のＸを最も適正範囲ＴＨに近いセンサ出力ＯＵＴを示す発光量として設定する（＃４０）。ステップ＃３９でノーの場合には、Ｃａｕｔｉｏｎ表示を行い、前回の値Ｘを今回も設定する（＃４１）。
【００６２】
本実施形態の適正発光量の調整方法によると、初期操作によってバイナリーサーチ方式により適正範囲ＴＨを検出する範囲を狭めることができ、初期操作に続く検出処理におけるバイナリーサーチが容易となり、迅速且つ確実に適正範囲ＴＨを検出することができる。したがって、偏光分離方式の光学センサに対して、適正発光量の調整を確実に行うことができる。
【００６３】
上に述べた実施形態において、信号電圧Ｖｒｅｆ、発光量、およびセンサ出力ＯＵＴの範囲は、上に述べた以外に種々の範囲とすることができる。光学センサ３の例として、ニチコン社製の可視光型偏光分離式センサがあげられる。本発明の適正発光量の調整方法は、上に説明した光学センサ３以外の光学センサに適用することができる。また、モノクロ／カラーの複写機、プリンタ、ＦＡＸ、これら複合機など、画像を形成する種々の形態の画像形成装置、その他の装置に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、モノクロ／カラーの複写機、プリンタ、ＦＡＸ、これら複合機などにおいて、画像濃度を検出するための光学センサにおける適正発光量の調整のために利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の調整方法に用いる光学センサの構成を示す図である。
【図２】光学センサの電気回路を示す図である。
【図３】像担持体裸面での発光量と受光素子出力との関係を示す図である。
【図４】像担持体裸面での発光量とセンサ出力との関係を示す図である。
【図５】バイナリーサーチ方式による検出結果を示す図である。
【図６】本発明に係る適正発光量の調整装置の構成を示すブロック図である。
【図７】調整装置による初期操作の結果の例を示す図である。
【図８】初期操作後に行うバイナリーサーチの初期ステップを説明する図である。
【図９】調整装置による初期操作の結果の他の例を示す図である。
【図１０】トナーパッチの例を示す図である。
【図１１】発光量の調整方法の第１の例を示すフローチャートである。
【図１２】発光量の調整方法の第２の例を示すフローチャートである。
【図１３】発光量の調整方法の第２の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
２  調整装置
３  光学センサ
１１  発光素子
１２ｐ，１２ｓ  受光素子
２１  初期操作処理部（探索する手段）
２２  検出処理部（検出する手段）
Ｖｒｅｆ  信号電圧
ＴＨ  適正範囲
ＺＨ  出力増加範囲
ＺＴ  像担持体
ＯＵＴ  センサ出力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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